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To All:
这个程序是一个批处理程序设计数学问题的一个典型代表，它可以提供给我们一个解决一类问题的方式和方法。源程序来自比利时的一位编程专家，我对它进行了性能上的修改，核心算法思想基本不变。
为了便于比较，我将更改的各个版本按顺序贴出，大家基本上可以看到改进一个程序尤其于批处理程序的性能，所能应用的一些方法和技巧。
所有的代码版本及性能测试环境可以从此下载。打开附件

:: Prime.bat - Generate a serial prime number
:: Dirk van Deun - Will Sort Modified 2004/11/18
::
:: 改进: 将源码的所有函数并入主程序中并套了个控制性外壳
:: 效果: 程序文件减少, 运行速度没有明显变化, 测试运行时间超过6分钟
@echo off
if == goto %2
if == %comspec% /e:5000 /c %0 $ run
goto end:: 对整数 %prime-in% (2 to n) 调用素数判断(prime)进程
:: 若返回真值(素数)则显示此整数, 否则跳过
:run
set prime-num=
set prime-in=I I
:runloop
call %0 $ isprime
if "%prime-out%"=="true" echo %prime-in%
if "%prime-out%"=="true" set prime-num=I%prime-num%
if "%prime-num%"=="IIIIIIIIII" goto end
set prime-in=I %prime-in%
goto runloop:: 对传入的整数 %prime-in% 从n-1到2循环调用除法(divide)函数
:: 若整除则返回假(非素数), 若 %prime-in% 为1则返回真, 否则继续循环除法
:isprime
call %0 $ dec %prime-in%
:isprimeloop
set dividend=%prime-in%
set divisor=%dec-out%
call %0 $ dec %dec-out%
if "%dec-out%"=="" set prime-out=true
if "%dec-out%"=="" goto end
call %0 $ divide
if %div-out%==true set prime-out=false
if %div-out%==true goto end
call %0 $ dec %divisor%
goto isprimeloop:: 对传入的 %dividend%(被除数) %divisor%(除数) 递归调用减法函数
:: 若减为零则返回真(整除), 若下溢则返回假, 否则继续递归减法
:divide
if "%dividend%"=="" set div-out=true
if "%dividend%"=="" goto end
set min-in1=%dividend%
set min-in2=%divisor%
call %0 $ minus
if "%min-err%"=="underflow" set div-out=false
if "%min-err%"=="underflow" goto end
set dividend=%min-out%
%0 $ divide:: 对传入的 %min-in1%(被减数) %min-in2%(减数) 递归调用自减函数
:: 若 %min-in2% 为0则无错返回, 若 %min-in1% 为0则返回下溢错(%min-err%)
:: 否则继续递归自减
:minus
if "%min-in2%"=="" set min-out=%min-in1%
if "%min-in2%"=="" set min-err=
if "%min-in2%"=="" goto end
if "%min-in1%"=="" set min-err=underflow
if "%min-in1%"=="" goto end
call %0 $ dec %min-in1%
set min-in1=%dec-out%
call %0 $ dec %min-in2%
set min-in2=%dec-out%
%0 $ minus:: 对传入的整数 %3 %4 %5... 进行自减操作
:: 将整数减一后存入 %dec-out% 中返回
:dec
set dec-out=%4
:decloop
shift
if "%4"=="" goto end
set dec-out=%dec-out% %4
goto decloop:end

:: Prime.bat - Generate a serial prime number
:: Dirk van Deun - Will Sort Modified 2004/11/18
::
:: 改进: 将主循环起始值改为3, 步进值改为2, 也即只判断大于2的奇数
:: 效果: 理论上速度应增加一倍, 实际运行时间4分钟多
@echo off
if == goto %2
if == %comspec% /e:5000 /c %0 $ run
goto end:: 对整数 %prime-in% (3 to n step 2) 调用素数判断(prime)进程
:: 若返回真值(素数)则显示此整数, 否则跳过
:run
echo I I
set prime-num=I
set %prime-num%=I I
set prime-in=I I I
:runloop
call %0 $ isprime
if "%prime-out%"=="true" echo %prime-in%
if "%prime-out%"=="true" set prime-num=I%prime-num%
if "%prime-num%"=="IIIIIIIIII" goto end
if "%prime-out%"=="true" set %prime-num%=%prime-in%
set prime-in=I I %prime-in%
goto runloop:: 对传入的整数 %prime-in% 从n-1到2循环调用除法(divide)函数
:: 若整除则返回假(非素数), 若 %prime-in% 为1则返回真, 否则继续循环除法
:isprime
call %0 $ dec %prime-in%
:isprimeloop
set dividend=%prime-in%
set divisor=%dec-out%
call %0 $ dec %dec-out%
if "%dec-out%"=="" set prime-out=true
if "%dec-out%"=="" goto end
call %0 $ divide
if %div-out%==true set prime-out=false
if %div-out%==true goto end
call %0 $ dec %divisor%
goto isprimeloop:: 对传入的 %dividend%(被除数) %divisor%(除数) 递归调用减法函数
:: 若减为零则返回真(整除), 若下溢则返回假, 否则继续递归减法
:divide
if "%dividend%"=="" set div-out=true
if "%dividend%"=="" goto end
set min-in1=%dividend%
set min-in2=%divisor%
call %0 $ minus
if "%min-err%"=="underflow" set div-out=false
if "%min-err%"=="underflow" goto end
set dividend=%min-out%
%0 $ divide:: 对传入的 %min-in1%(被减数) %min-in2%(减数) 递归调用自减函数
:: 若 %min-in2% 为0则无错返回, 若 %min-in1% 为0则返回下溢错(%min-err%)
:: 否则继续递归自减
:minus
if "%min-in2%"=="" set min-out=%min-in1%
if "%min-in2%"=="" set min-err=
if "%min-in2%"=="" goto end
if "%min-in1%"=="" set min-err=underflow
if "%min-in1%"=="" goto end
call %0 $ dec %min-in1%
set min-in1=%dec-out%
call %0 $ dec %min-in2%
set min-in2=%dec-out%
%0 $ minus:: 对传入的整数 %3 %4 %5... 进行自减操作
:: 将整数减一后存入 %dec-out% 中返回
:dec
set dec-out=%4
:decloop
shift
if "%4"=="" goto end
set dec-out=%dec-out% %4
goto decloop:end

:: Prime.bat - Generate a serial prime number
:: Dirk van Deun - Will Sort Modified 2004/11/18
::
:: 改进: 判断素数时, 不再除以从2到n-1的所有数, 改为从2到n-1的所有素数
:: 效果: 理论上速度将得到数量级的提升, 测试运行时间约1分钟
@echo off
if == goto %2
if == %comspec% /e:5000 /c %0 $ run
del ~prime.bat
goto end:: 对整数 %prime-in% (3 to n step 2) 调用素数判断(prime)进程
:: 若返回真值(素数)则显示此整数, 否则跳过
:run
echo I I
set prime-num=I
set %prime-num%=I I
set prime-in=I I I
:runloop
call %0 $ isprime
if "%prime-out%"=="true" echo %prime-in%
if "%prime-out%"=="true" set prime-num=I%prime-num%
if "%prime-num%"=="IIIIIIIIII" goto end
if "%prime-out%"=="true" set %prime-num%=%prime-in%
set prime-in=I I %prime-in%
goto runloop:: 将传入的整数 %prime-in% 与已知的所有素数循环相除(调用divide函数)
:: 若整除则返回假(非素数), 若 %prime-in% 为1则返回真, 否则继续循环除法
:isprime
set divisor-no=I
:isprimeloop
set dividend=%prime-in%
echo set divisor=%%%divisor-no%%%>~prime.bat
call ~prime.bat
::echo %prime-in% - %divisor-no% : %dividend% / %divisor%
::pause
call %0 $ divide
if %div-out%==true set prime-out=false
if %div-out%==true goto end
if "%divisor-no%"=="%prime-num%" set prime-out=true
if "%divisor-no%"=="%prime-num%" goto end
set divisor-no=I%divisor-no%
goto isprimeloop:: 对传入的 %dividend%(被除数) %divisor%(除数) 递归调用减法函数
:: 若减为零则返回真(整除), 若下溢则返回假, 否则继续递归减法
:divide
if "%dividend%"=="" set div-out=true
if "%dividend%"=="" goto end
set min-in1=%dividend%
set min-in2=%divisor%
call %0 $ minus
if "%min-err%"=="underflow" set div-out=false
if "%min-err%"=="underflow" goto end
set dividend=%min-out%
%0 $ divide:: 对传入的 %min-in1%(被减数) %min-in2%(减数) 递归调用自减函数
:: 若 %min-in2% 为0则无错返回, 若 %min-in1% 为0则返回下溢错(%min-err%)
:: 否则继续递归自减
:minus
if "%min-in2%"=="" set min-out=%min-in1%
if "%min-in2%"=="" set min-err=
if "%min-in2%"=="" goto end
if "%min-in1%"=="" set min-err=underflow
if "%min-in1%"=="" goto end
call %0 $ dec %min-in1%
set min-in1=%dec-out%
call %0 $ dec %min-in2%
set min-in2=%dec-out%
%0 $ minus:: 对传入的整数 %3 %4 %5... 进行自减操作
:: 将整数减一后存入 %dec-out% 中返回
:dec
set dec-out=%4
:decloop
shift
if "%4"=="" goto end
set dec-out=%dec-out% %4
goto decloop:end

:: Prime.bat - Generate a serial prime number
:: Dirk van Deun - Will Sort Modified 2004/11/18
::
:: 改进: 将除法函数的递归相减算法改为循环相减算法
:: 效果: 代码和call语句减少, 速度提升量与系统相关, 测试运行时间约 2.1s
@echo off
if == goto %2
if == %comspec% /e:5000 /c %0 $ run
del ~prime.bat
goto end:: 对整数 %prime-in% (3 to n step 2) 调用素数判断(prime)进程
:: 若返回真值(素数)则显示此整数, 否则跳过
:run
echo I I
set prime-num=I
set %prime-num%=I I
set prime-in=I I I
:runloop
call %0 $ isprime
if "%prime-out%"=="true" echo %prime-in%
if "%prime-out%"=="true" set prime-num=I%prime-num%
if "%prime-num%"=="IIIIIIIIII" goto end
if "%prime-out%"=="true" set %prime-num%=%prime-in%
set prime-in=I I %prime-in%
goto runloop:: 将传入的整数 %prime-in% 与已知的所有素数循环相除(调用divide函数)
:: 若整除则返回假(非素数), 若 %prime-in% 为1则返回真, 否则继续循环除法
:isprime
set divisor-no=I
:isprimeloop
set dividend=%prime-in%
echo set divisor=%%%divisor-no%%%>~prime.bat
call ~prime.bat
::echo %prime-in% - %divisor-no% : %dividend% / %divisor%
::pause
call %0 $ divide
if %div-out%==true set prime-out=false
if %div-out%==true goto end
if "%divisor-no%"=="%prime-num%" set prime-out=true
if "%divisor-no%"=="%prime-num%" goto end
set divisor-no=I%divisor-no%
goto isprimeloop:: 对传入的 %dividend%(被除数) %divisor%(除数) 调用循环减法函数
:: 若下溢则返回假, 否则返回真(整除)
:divide
call %0 $ minus %dividend%
set div-out=true
if "%min-out%"=="underflow" set div-out=false
goto end:: 对传入的 %dividend%(被除数) %divisor%(除数) 循环相减
:: 若不足相减 (%2!=I) 则返回下溢错, 否则直接返回空
:minus
::echo %3 %4 %5 %6
for %%n in (%divisor%) do shift
if not == goto minus
set min-out=
if == set min-out=underflow
::echo min-out: %min-out%
::pause
goto end:end

:: Prime.bat - Generate a serial prime number

:: Dirk van Deun - Will Sort Modified 2004/11/18

::

:: 改进: 将isprime和divided函数并入主函数以及其他一些风格上的改进

:: 效果: 函数,变量和代码均减少, 速度继续提升; 测试运行时间约 1.6秒

@echo off

if == goto %2

if == %comspec% /e:5000 /c %0 $ init

del ~prime.bat

goto end

:: 初始化: 产生素数2, 将它存为第一个素数, 设置循环起始值

:init

echo I I

set prime-num=I

set %prime-num%=I I

set prime-in=I

:: 对3~n的奇数 %prime-in% 与已产生的所有素数由小到大循环相除

:: 若全部未整除则显示此整数, 否则递增 %prime-in% 后继续循环 

:runloop

set prime-in=I I %prime-in%

set divisor-no=I

    :divideloop

    echo set divisor=%%%divisor-no%%%>~prime.bat

    call ~prime.bat

    call %0 $ loopminus %prime-in%

    if "%min-out%"=="" goto runloop

    if "%divisor-no%"=="%prime-num%" goto isprime

    set divisor-no=I%divisor-no%

    goto divideloop

:isprime

echo %prime-in%

set prime-num=I%prime-num%

if "%prime-num%"=="IIIIIIIIII" goto end

set %prime-num%=%prime-in%

goto runloop

:: 对传入的 %dividend%(被除数) %divisor%(除数) 循环相减

:: 若不足相减 (%2!=I) 则返回下溢错, 否则直接返回空

:loopminus

for %%n in (%divisor%) do shift

if not == goto loopminus

set min-out=

if == set min-out=underflow

goto end

:end

─────────────────　版务记录　─────────────────
执行：HAT
操作：由于willsort兄贴代码时未使用code标签，论坛解析代码时出现不少错误，现予以修正。
─────────────────　版务记录　─────────────────

[ Last edited by HAT on 2009-4-24 at 12:16 ]

:: Prime.bat - Generate a serial prime number
:: Dirk van Deun - Will Sort Modified 2004/11/18
::
:: Contents of reference:
:: A system of batch files that generates prime numbers in "prisoners
:: notation". (It's rather sloooooooow.) END.BAT is really an empty
:: file, by the way.
:: http://student.vub.ac.be/~dvandeun
::
:: 素数堆垒程序修改版: 一个产生素数的程序, 因为其输出形似堆垒而名
::
:: 源代码正如上文所说，非常的慢，所以不得不做了一些修改
::
:: 主要的修改:
:: 1 将源码的所有函数并入主程序中, 加套控制性外壳
:: 2 将主循环起始值改为3, 步进值改为2, 也即只判断大于2的奇数
:: 3 判断素数时, 不再除以从2到n-1的所有数, 改为从2到n-1的所有素数
:: 4 将除法函数的递归相减算法改为循环相减算法
:: 5 将素数判断循环和除法循环并入主循环
:: 6 变量名, 标签名, 注释, 缩进等代码风格上的改动
::
:: 环境变量说明:
:: iTest:测试数, iPrime:素数序号
:: divisor:用以判断素数的除数, iDivisor:除数序号
:: less: 除法中不足除的标志
::
@echo off
if == goto %2
if == %comspec% /e:4096 /c %0 $ init
del ~prime.bat
goto end:: 初始化: 产生素数2, 将它存为第一个素数, 设置循环起始值为3
:init
set iTest=I
set iPrime=I
set %iPrime%=I I
echo I I:: 对3~n的奇数 %iTest% 与已产生的所有素数由小到大循环相除
:: 若全部未整除则显示此整数, 否则递增 %iTest% 后继续循环
:MainLoop
set iTest=I I %iTest%
set iDivisor=I
rimeLoop
echo set divisor=%%%iDivisor%%%>~prime.bat
call ~prime.bat
call %0 $ Divide %iTest%
if "%less%"=="" goto MainLoop
if "%iDivisor%"=="%iPrime%" goto IsPrime
set iDivisor=I%iDivisor%
goto PrimeLoop
:IsPrime
echo %iTest%
set iPrime=I%iPrime%
if "%iPrime%"=="IIIIIIIIIIII" goto end
set %iPrime%=%iTest%
goto MainLoop:: 将传入的被除数 %iTest% 除以(循环减)除数 %divisor%
:: 若不足除 (无法整除) 则返回不足信号 less, 否则直接返回
ivide
for %%n in (%divisor%) do shift
if not == goto Divide
set less=
if == set less=true
goto end:end

:: Solve.bat - 验证哥德巴赫猜想的程序

:: Will Sort - 2004/11/18

::

:: 从素数堆垒程序变化而来

:: 环境变量说明:

::   iTest:测试数, iPrime:素数序号

::   divisor:用以判断素数的除数, iDivisor:除数序号

::   Factor1&Factor2: 偶数的两个分解因子, iFactor1&iFicator2:因子序号

::   less: 除法中不足除的标志, diff: 减法中有差值的标志

::

@echo off

if == goto %2

if == %comspec% /e:4096 /c %0 $ init

del ~Solve.bat

goto end

:: 初始化: 产生素数2, 将它存为第一个素数, 设置循环起始值为3

:init

set iTest=I I

set iPrime=I

set %iPrime%=I I

:: 对3~n的奇数 %iTest% 与已产生的所有素数由小到大循环相除

:: 若全部未整除则将 %iTest% 存入素数 %iPrime%, 否则跳至 Solve

:: 对3~n的偶数 %iTest% 分解为已产生的两个素数之和

:: 若恰好分解则显示此偶数和两个分解因子, 否则继续循环 MainLoop

:MainLoop

rime - 判断奇数是否为素数

set iTest=I %iTest%

set iDivisor=I

    rimeLoop

    echo set divisor=%%%iDivisor%%%>~Solve.bat

    call ~Solve.bat

    call %0 $ Divide %iTest%

    if "%less%"=="" goto Solve

    if "%iDivisor%"=="%iPrime%" goto IsPrime

    set iDivisor=I%iDivisor%

    goto PrimeLoop

:IsPrime

set iPrime=I%iPrime%

set %iPrime%=%iTest%

:Solve - 将偶数分解为素数之和

set iTest=I %iTest%

set iFactor1=

    :SolveLoop

    set iFactor1=I%iFactor1%

    if "%iFactor1%"=="I%iPrime%" goto SolveLoop

    set iFactor2=%iFactor1%

        :SolveSubLoop

        if "%iFactor2%"=="I%iPrime%" goto SolveLoop

        echo set Factor1=%%%iFactor1%%%>~Solve.bat

        echo set Factor2=%%%iFactor2%%%>>~Solve.bat

        call ~Solve.bat

        call %0 $ Minus %iTest%

        if "%diff%"=="" goto IsSolve

        set iFactor2=I%iFactor2%

        goto SolveSubLoop

:IsSolve

echo %iTest%

echo %Factor1% + %Factor2%

if "%iPrime%"=="IIIIIIIII" goto end

goto MainLoop

:: 将传入的被除数 %iTest% 除以(循环减)除数 %divisor%

:: 若不足除 (无法整除) 则返回不足信号 less, 否则直接返回

ivide

for %%n in (%divisor%) do shift

if not == goto Divide

set less=

if == set less=true

goto end

:: 将传入的被减数 %iTest% 减去减数 %Factor1% 和 %Factor2%

:: 若有差值 (无法分解) 则返回相差信号 diff, 否则直接返回

:Minus

for %%n in (%Factor1%) do shift

for %%n in (%Factor2%) do shift

set diff=

if "%2"=="" set diff=true

if not "%3"=="" set diff=true

goto end

:end

─────────────────　版务记录　─────────────────
执行：HAT
操作：由于willsort兄贴代码时未使用code标签，论坛解析代码时出现不少错误，现予以修正。
─────────────────　版务记录　─────────────────

[ Last edited by HAT on 2009-4-24 at 12:22 ]